Uzay Çöpçüleri: Japonlar uydu enkazını mıknatısla temizleyecek
Dünya yörüngesinde 1000 aktif uydu, 3000 uydu enkazı ve boyu 1 cm’den büyük olan yaklaşık 500 bin parça var. Uzaya fırlatılan eski roketlerle emekli uydulardan kalma uzay çöpleri Dünya çevresinde mermiden hızlı tur atarak kazaya davetiye çıkarıyor. Japonlar yörüngedeki enkazı kaldırmak için dev metal ağlar kullanmayı planlıyor. Uzay çöpçüleri mıknatıslı ağlarla tüm döküntüleri balık ağı gibi yakalayıp toplayacak.
Uzay çöpleri konusunu 7 Oscar alan Yerçekimi filmi gündeme taşıdı. Ancak, başrollerini Sandra Bullock ile George Clooney’in üstlendiği filmden önce de yörüngede biriken döküntü konusu NASA ve diğer uzay ajanslarıyla uydu şirketleri için ciddi bir tehdit oluşturuyordu.
Öncelikle uzaya fırlatılan her roket birinci, ikinci veya üçüncü motor kademelerini ana gövdeye bağlayan halkaların patlayıcılarla gövdeden ayrılması sırasında birçok küçük parça açığa çıkarıyor. Bu da Dünya yörüngesini mikroskobik toz taneciklerinden hipersonik mermi hızında giden şarapnellere kadar farklı boyutlarda çok sayıda döküntüyle dolduruyor.
Bunlar uyduları yok edebilir, astronotları taşıyan kapsülleri veya Uluslararası Uzay İstasyonu’nun (ISS) modüllerini delebilir. Japonlar yörüngedeki döküntüleri elektromıknatısla temizlemek istiyor, çünkü uzayda çöp temizliği hem büyük para kazandıracak olan bir iş hem de gelecekte yörüngeye güvenle insan ve malzeme fırlatmak için şart. Bunları tek tek elle veya kepçeyle toplamak imkansız ve metalleri kendine çeken mıknatıslar gibi pratik çözümlere gerek var.
Uzayda balık ağı
Bugüne kadar uzay çöplerini temizlemek için birçok yol önerildi. Bunlar arasında kepçeyle topla, kürekle it ve bombayla havaya uçur olarak özetleyebileceğimiz “geleneksel” yöntemler de var. 🙂 Ancak, bu yöntemler özellikle küçük parçaları toplamakta yetersiz kaldığı gibi patlayıcı kullanılması halinde büyük parçaların mermi hızında giden döküntülere dönüşmesine yol açıyor.
Bu da aslında daha tehlikeli, çünkü uzay kapsüllerinin büyük parçaları görüp kaçınma manevrası yapması kolay ama hızlı gittiği için zırh delici gibi davranan toz taneciklerini tespit etmesi imkansız.
Nitekim 10 cm boyundaki bir şarapnel uyduları ya da uzay istasyonunu parçalayabilir (o kadar hızlı gidiyor). 1 cm boyundaki parçalar ise uzay araçlarını kullanılmaz hale getirebilir. Örneğin atmosfere giriş sırasında astronotları ve kapsülü sürtünmeye bağlı binlerce derece sıcaklıktaki aşırı ısınmadan koruyan ısı kalkanının kaplamasını sökebilir.
Yeni spor: Uzay Çöpçüleri
Kapsül diğer açılardan sağlam olsa, örneğin hava sızdırmasa bile bu durum astronotların başka bir kurtarma gemisi beklemesini gerektirecektir. Ancak, 1 cm boyundaki parçalar daha büyük bir tehlike oluşturuyor: Uzay gemileriyle değil de diğer döküntülerle çarpışarak bunların küçük parçalara ayrılmasına sebep oluyor (Kessler sendromu olarak adlandırılan bir felaket senaryosu).
Günümüzde Dünya yörüngesinde boyu 1 cm ve daha büyük olan 500 bin şarapnel var ve yeni çarpışmalarla bunların sayısı her yıl artıyor. Elbette uzay trafiği de hızla artıyor. En son uzaya saksı büyüklüğünde yüzlerce küp şeker şekilli iletişim uydusu gönderilmesi gündeme geldi. Bunlar Google’ın yerel sansürü aşan uzay interneti Outernet gibi uygulamalarda kullanılacak.
Japon işi
Ayrıca telekom şirketleri küçük ve hafif iletişim uydularıyla maliyetleri düşürmeyi planlıyor. Bu da uzayın daha fazla enkazla dolması demek. Japonların çözümü ise basit: Mıknatıslı dev metal ağlar örmek ve Dünya yörüngesine balık avlarcasına ağ atmak.
Şaka gibi ama Japon Havacılık, Uzay ve Keşif Ajansı (JAXA) döküntü toplama ağını üretme işini gerçekten de balık ağı üretimi yapan Nitto Seimo firmasına verdi. 700 metrelik dev ağ alüminyum ve çelik kablolardan oluşuyor. Bu metal ağı Dünya yörüngesindeki insansız bir uzay aracı sarkıtacak.
Japon işi
Japonlar metal ağı apartman boşluklarındaki otomatik lambalarda kullanılan ışık sensörlerinin gelişmiş versiyonlarıyla donatacak. Bunlar da uzaydaki döküntülerden yansıyan güneş ışığına bakarak şarapnellerin yerini tespit edecek. Mıknatıslı sensörler tespit ettikleri döküntülere doğru dönerek parçaları kendine çekecek.
Elbette Japonlar bunun için yörüngeyi daha çok döküntüyle dolduracak olan mini roketler kullanmayı planlamıyor. Bunun yerine uzaydaki çöp ağını yönlendirmek, yerini ve şeklini değiştirmek için Dünya’nın manyetik alanından yararlanacaklar.
Metal ağdaki elektromıknatısların ürettiği akımlar teknisyenlerin ağı yönlendirmesini sağlayacak. Sadece ağı yörüngeye yerleştirmek için insansız bir roket kullanılacak ki bunun da uzaya uydu fırlatmaktan farklı bir yanı yok.
Peki ya temizlik?
Temizlik kolay: Mıknatıslı ağ yeterince döküntü topladıktan sonra, ağın bağlı olduğu insansız roket atmosfere girecek ve çöplerle birlikte atmosferde yanacak. Asıl sorun bu döküntülerin yanma sırasında çıkaracağı dumanın atmosferi zehirlemesi. Sonuçta boya ve plastik gibi türlü kimyasaldan söz ediyoruz. Her ne kadar küçük bir etki olsa da Dünya’yı kirletmek söz konusu.
Japonya’nın test işleri şimdilik sürüncemede kaldı, ancak prototiplerden sonra üretecekleri tam ölçekli ağın 10 km uzunluğunda olacağını söylüyorlar. Yine de çözülmesi gereken teknik sorunlar var.
Örneğin, ağın tıpkı daha önce yörüngede test edilen deneysel güneş yelkenleri gibi güvenli ve pratik şekilde açılmasını sağlamak gerekiyor. Bu iş de birkaç günde tamamlanmalı. Ağı açmak ve toplamak 1 yıl sürerse metal ağ uzaydaki uydulara çarpıp zarar verebilir ve döküntü toplayacağına daha fazla döküntüye yol açabilir.
İkincisi, uzaydaki döküntüler ağa çarpıp ağın kablolarına zarar verebilir. Southampton Üniversitesi’nden Hugh Lewis özellikle bu konuda kaygılı: “Son zamanlarda kurumlar ve şirketlerde döküntüleri toplamak için konsept tasarımlar geliştirmek moda oldu, ama böyle bir aygıtı kullanmanın potansiyel risklerini tam olarak anlamış değiller. Bence bu fikirler hayata geçirilmeden önce uluslararası alanda test edilmeli.” Bakalım Japonlar uzayda balık tutmayı başaracak mı? 🙂
